木材燃烧变为灰烬,损失的重量去哪里了?( 二 )


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如果在一个完全密闭的系统里 , 对反应前的木材和空气进行称重 , 燃烧完全以后再称量剩余物质的重量 , 可以发现反应前后的总质量基本保持不变 。 我们在露天的环境中观察木材燃烧 , 之所以感觉前后重量变化明显 , 主要在于通过燃烧之后 , 所产生的大量二氧化碳、一氧化碳以及少量的水蒸气、氮氧化物、硫氧化物等均以气体的形式散逸出去了 , 还有一部分在不完全燃烧产生了烟尘飘散出去了 , 因此只留下少部分的灰烬 。
木材燃烧变为灰烬,损失的重量去哪里了?
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刚才提到了燃烧前后物质总质量基本相等 , 为什么用“基本”而不用完全 , 这不是实验误差造成的 , 而是确确实实有微弱的差别 , 而这个差别靠仪器则很难精确测量出来 , 这个变化过程需要用质能守恒定律来进行解释 。 爱因斯坦的质能方程 , 所表达的是物体质量和能量的对应关系 , 说白了就是质量等同于能量 , 能量等同于质量 , 但并不代表有多少质量就可以转化为相应的能量 , 也不代表有多少能量能够转化回来多少质量 。
木材燃烧变为灰烬,损失的重量去哪里了?
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在木材的燃烧过程中 , 会释放出光和热 , 光和热的产生就是能量释放的表现 。 从质能守恒定律出发 , 我们可以判断出 , 在一个完全封闭系统内 , 反应前木材和空气的总质量 , 应该等于反应后新生成物质、残留物质的总质量加上释放出能量所对应的质量之和 , 也就是说释放出去的能量是由反应前物质的静止质量所提供的 , 而释放出去的能量 , 我们则无法通过重量的计量仪器进行直接观测 。
只不过 , 由于化学反应释放能量所造成的质量损失 , 远远不及由核裂变或者核聚变明显 , 因此释放的能量也不可能是一个数量级 。 比如1吨木材 , 所产生的热量值为1.2*10^10焦耳 , 它所对应的质量损失仅1.3*10^(-7)克 , 再精确的天平估计也测不出来这种差异吧 。